朱國(guó)治

摘 要：當(dāng)前城區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展，工業(yè)、企業(yè)數(shù)量不斷增加，對(duì)于電力電能的需求量也不斷上升。城區(qū)10kV配網(wǎng)架構(gòu)存在一定的局限性，無(wú)法有效滿(mǎn)足不斷增加的用電負(fù)荷量，必須加大城區(qū)10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化力度，優(yōu)化配網(wǎng)架構(gòu)。文章重點(diǎn)分析了城區(qū)10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。

關(guān)鍵詞：城區(qū)；10kV配網(wǎng)；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章選擇主變壓器互聯(lián)的方法，接線(xiàn)模式選擇混合接線(xiàn)法，同時(shí)打造出了10kV配網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)造，這種架構(gòu)方式可以極大地滿(mǎn)足用電需求，緩解城區(qū)用電負(fù)荷壓力，從而有效確保了配網(wǎng)的安全、有效供電。主變互聯(lián)的方式，能夠有效提升主變負(fù)載率，保證10kV配網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定地供電，同時(shí)，能夠優(yōu)化平衡不同變電站之間負(fù)荷的合理轉(zhuǎn)移，其中二供一備K型站的啟動(dòng)，具有更加顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠有效提升供電容量，確保負(fù)荷能夠有效轉(zhuǎn)移。

1 10kV配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段，我國(guó)10kV配電網(wǎng)主要選擇以下幾種接線(xiàn)模式，具體體現(xiàn)為：環(huán)形接線(xiàn)、放射狀接線(xiàn)、混合狀。多種接線(xiàn)模式各自都有屬于自己的優(yōu)勢(shì)和不足，具體體現(xiàn)在：

（1）放射式：接線(xiàn)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單、成本低，該接線(xiàn)模式能夠促進(jìn)電荷發(fā)展，然而，該接線(xiàn)模式只適合配置于城區(qū)配網(wǎng)分支線(xiàn)路。

（2）混合狀：一般用在城區(qū)配網(wǎng)接線(xiàn)，電網(wǎng)建設(shè)成本低、通過(guò)增設(shè)線(xiàn)路、轉(zhuǎn)移電荷的方法，能夠滿(mǎn)足城區(qū)高負(fù)荷、高需求的用電量，而且適合發(fā)展新用戶(hù)，確保電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性，受到高品質(zhì)電壓。缺點(diǎn)：構(gòu)造繁瑣、線(xiàn)路易遭受腐蝕發(fā)生老化，不利于配網(wǎng)自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）環(huán)形接線(xiàn)：構(gòu)造基礎(chǔ)、簡(jiǎn)單，線(xiàn)損卻相對(duì)嚴(yán)重，有利于自動(dòng)化運(yùn)行，成本低、容易進(jìn)行統(tǒng)一控制。

2 10kV配網(wǎng)架構(gòu)的理念和思想

城區(qū)10kV配網(wǎng)架構(gòu)最根本是要滿(mǎn)足用電負(fù)荷量，能夠不斷地滿(mǎn)足、動(dòng)態(tài)適應(yīng)日益增長(zhǎng)的城區(qū)用電負(fù)荷需求量，而且需要配網(wǎng)靈活運(yùn)轉(zhuǎn)、便于調(diào)度和操作，支持負(fù)荷的科學(xué)轉(zhuǎn)移。供電安全性較高、節(jié)省成本，線(xiàn)路易于拓展。通常來(lái)說(shuō)10kV配網(wǎng)結(jié)構(gòu)一般包括兩大部分，分別為：主網(wǎng)結(jié)構(gòu)與次網(wǎng)結(jié)構(gòu)，這樣才能打造出更加簡(jiǎn)單、明了的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，方便配網(wǎng)調(diào)度。

10kV配網(wǎng)的分層結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

3 主變壓器互聯(lián)模型

現(xiàn)階段，我國(guó)城市地域所選擇的配網(wǎng)變電站通常包括兩大類(lèi)：110/10kV，35/10kV。通常把兩到三臺(tái)主變壓器配置于變電站。變電站實(shí)際接線(xiàn)、聯(lián)系過(guò)程中還需要著重考慮以下方面：主接線(xiàn)、站間聯(lián)絡(luò)等。

某個(gè)地域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)部，電力電能供應(yīng)并非來(lái)自于某個(gè)變電站，是各個(gè)變電站間相互配合、聯(lián)系的結(jié)果，然而，現(xiàn)實(shí)中的變電站之間往往會(huì)有更為復(fù)雜的關(guān)系，這無(wú)疑為配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化帶來(lái)了困難。

由于變電站之間相互聯(lián)系能夠保證安全、穩(wěn)定供電，下面就將以三變電站互聯(lián)為例來(lái)分析主變壓器互聯(lián)模式。

假設(shè)雙主變壓器變電站內(nèi)部低壓端選擇單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，三主變壓器變電站內(nèi)部低壓端選擇單母線(xiàn)分段接線(xiàn)模式，同時(shí)，設(shè)定任何主變壓器出現(xiàn)故障問(wèn)題，電力負(fù)荷就可以對(duì)等地轉(zhuǎn)移到與其聯(lián)絡(luò)的變電站。所選容量各自確定在：

50WVA，63MVA，80MVA.同時(shí)，變電站之間聯(lián)絡(luò)較好、處于均衡狀態(tài)，由于主變壓器容量有所差異，其互聯(lián)模式對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

從表1能夠看出：當(dāng)選擇3變電站模式情況下，如果對(duì)應(yīng)增設(shè)2臺(tái)主變，在沒(méi)能互聯(lián)狀態(tài)下主變壓負(fù)載率達(dá)到50%，創(chuàng)建互聯(lián)供電時(shí)，主變負(fù)載率達(dá)到84%，此時(shí)，供電能力也對(duì)應(yīng)增強(qiáng)，同時(shí)，設(shè)置3臺(tái)主變，主變負(fù)載率達(dá)到66.7%，對(duì)應(yīng)的供電能力也顯著增強(qiáng)。

經(jīng)過(guò)互聯(lián)，主變壓器無(wú)論是在負(fù)載率還是供電能力方面，都顯著增強(qiáng)。從上面的圖表能夠看出，在三臺(tái)變壓器時(shí)，配置3臺(tái)主變更有效，無(wú)論在變壓互聯(lián)還是負(fù)載率方面都具有優(yōu)勢(shì)。而且由于主變壓器自身的容量不斷上升，對(duì)應(yīng)供電系統(tǒng)的供電水平也顯著提高。

4 10kV配網(wǎng)接線(xiàn)模式的優(yōu)化

對(duì)于城區(qū)配網(wǎng)來(lái)說(shuō)，通常采用以下接線(xiàn)模式，主要的接線(xiàn)模式類(lèi)型包括：?jiǎn)屋椛涫健苇h(huán)網(wǎng)式、雙環(huán)網(wǎng)式。不同的接線(xiàn)模式有不同的結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。具體體現(xiàn)在：

（1）單輻射。該接線(xiàn)模式具有一定弊端，體現(xiàn)在：負(fù)面影響較大、影響范圍較廣，不能保證安全、穩(wěn)定地供電，該接線(xiàn)模式只適合用在對(duì)供電安全度、穩(wěn)定性要求較為放松的區(qū)域，該接線(xiàn)模式下，線(xiàn)路的負(fù)載極限值高達(dá)100%。

（2）單環(huán)網(wǎng)。安全性較好、穩(wěn)定性高，線(xiàn)路分布清楚，線(xiàn)路能夠更加靈活地工作，其負(fù)載極限值達(dá)到50%。

（3）雙環(huán)網(wǎng)。穩(wěn)定性強(qiáng)，安全性高，一般可以用在商業(yè)區(qū)，線(xiàn)路的負(fù)載率極限值也能達(dá)到66.7%。

5 以K型站為主的接線(xiàn)模式

通常來(lái)說(shuō)，K型站的接線(xiàn)體現(xiàn)出自身的特點(diǎn)，具體體現(xiàn)為：清楚、明確、靈活、出線(xiàn)帶繼電保護(hù)。10kV母線(xiàn)能夠自行切斷，且線(xiàn)路中一旦出現(xiàn)故障點(diǎn)，很容易被分析、診斷出來(lái)，從而確保在短時(shí)間內(nèi)來(lái)轉(zhuǎn)移負(fù)荷，而且能夠積極地把負(fù)荷進(jìn)行有效釋放，在業(yè)界得到了充分的認(rèn)可。

K型站能支持并促進(jìn)10kV配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，主要發(fā)揮中介點(diǎn)的功能，特別是負(fù)荷較為聚集時(shí)，能夠?qū)ψ冸娬竟╇娔芰M(jìn)行有效地釋放，對(duì)應(yīng)緩解供電危機(jī)。

6 中心城區(qū)目標(biāo)網(wǎng)構(gòu)建

城區(qū)供電，主體負(fù)荷來(lái)自于商業(yè)用電以及住宅區(qū)用電，這些城區(qū)地域中需要有較強(qiáng)的供電能力。這些地域環(huán)境中，土地空間相對(duì)有限，而且城建設(shè)施相對(duì)健全，有一定的城市規(guī)劃需求，從長(zhǎng)期來(lái)看，可以嘗試選擇輸電線(xiàn)路入地模式。商業(yè)城區(qū)10kV配網(wǎng)主網(wǎng)架構(gòu)、主變互聯(lián)具體如圖2所示。

該城區(qū)商業(yè)中心地帶選擇二進(jìn)線(xiàn)K型站，以及二供一備K型站，這兩種類(lèi)型的變電站同步接線(xiàn)，其中還涵蓋一些電纜饋線(xiàn)組、架空線(xiàn)路等，以此達(dá)到不同變電站之間電力負(fù)荷的有效轉(zhuǎn)移。

來(lái)源于一個(gè)變電站的各個(gè)母線(xiàn)段，為二進(jìn)線(xiàn)K站2路進(jìn)線(xiàn)提供電能。二供一備K型站的2路運(yùn)轉(zhuǎn)線(xiàn)路，分別來(lái)源于一個(gè)變電站的各個(gè)母線(xiàn)，其他線(xiàn)路也分別從各個(gè)變電站伸出，以此來(lái)確保供電安全、穩(wěn)定，確保不同變電站間能夠進(jìn)行有效的負(fù)荷轉(zhuǎn)移。

結(jié)語(yǔ)

10kV配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化具有特殊的方法，可以依照本文選擇主變壓器互聯(lián)的方法，接線(xiàn)模式也可以選擇混合接線(xiàn)法，同時(shí)打造出了10kV配網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架構(gòu)造，這種架構(gòu)方式可以極大地滿(mǎn)足用電需求，緩解城區(qū)用電負(fù)荷壓力，從而有效確保了配網(wǎng)的安全、有效供電。

通過(guò)主變互聯(lián)的方式，能夠有效提升主變負(fù)載率，保證10kV配網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定地供電，同時(shí)，能夠優(yōu)化平衡不同變電站之間負(fù)荷的合理轉(zhuǎn)移，其中二供一備K型站的啟動(dòng)，具有更加顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠有效提升供電容量，確保負(fù)荷能夠有效轉(zhuǎn)移。

參考文獻(xiàn)

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